بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت PP/NBR/SiC در حضور سازگارکننده PP-g-MA به منظور بهینه سازی مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه

هدف از این تحقیق بررسی اثر اجزای نانوکامپوزیت پلی پروپیلن (PP)/ نیتریل بوتادین رابر (NBR)/ نانوذرات کاربید سیلیسیم (SiC) بر رفتار مکانیکی (مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه) در حضور پلی پروپیلن گرفت شده با مالئیک انیدرید (PP-g-MA)، به عنوان سازگارکننده است. بدین منظور از طرح باکس بنکن (BBD) با سه پارامتر لاستیک NBR (۱۰ تا ۳۰ درصد وزنی)، نانوذرات SiC (۱ تا ۵ درصد وزنی) و سازگارکننده PP-g-MA (۳ تا ۱۵ درصد وزنی) به منظور طراحی آزمایش (۱۵ آزمایش)، جهت تعیین نمونه ها بهره برده شد. به منظور ساخت نمونه ها نیز از فرایند اختلاط مذاب استفاده گردید. مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه به ترتیب طبق استاندارد D۶۳۸ و D۲۵۶ بررسی شد. نتایج حاصل از منحنی و روش سطح پاسخ (RSM) در حالت کلی کاهش مدول الاستیسیته و افزایش مقاومت به ضربه را همراه با افزایش فاز NBR، از ۱۰ تا ۳۰ درصد، نشان می دهد؛ افزایش سازگارکننده از ۳ تا ۱۵ درصد نیز به طور پیوسته مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه را بهبود می بخشد؛ همچنین افزایش نانوذرات SiC، از ۱ تا ۵ درصد، نیز مدول الاستیسیته را افزایش داده و مقاومت به ضربه را بهبود می بخشد. بهینه سازی خواص مکانیکی منجر به مقادیر ۷۵/۲۷۳ مگاپاسکال و ۰۱/۶۹ ژول بر متر برای مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه شد که در ترکیب بهینه شامل ۶۲/۱۷ درصد NBR، ۱۵ درصد PP-g-MA و ۴۷/۴ درصد SiC حاصل گردید. با توجه به تاثیر ریزساختار بر خواص مکانیکی مواد، از تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) برای مطالعه ریزساختار به منظور تایید نتایج استفاده گردید.

کلیدواژه ها:

پلی پروپیلن ، آکریلونیتریل بوتادین رابر ، کاربید سیلیسیم ، نانوکامپوزیت روش سطح پاسخ